インクジェット印刷で有機ELディスプレイを製造
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通常の有機ELディスプレイの製造過程は、最初にマスクと呼ばれる金属板に小さな穴を開け、そのマスクをバックプレーン(基盤)に重ねて、そこに有機ELを構成する有機化合物を吹きつける。
しかし、この方式は時間とコストがかかり、有機材料の多くがディスプレイよりマスクに付着して無駄になるという欠点がある。(本文より引用)
これ、欠点ではないです。基盤に塗布する有機化合物なんて数十nmしかないんですから、マスクに付着した損失なんてたかが知れてます。
それよりも問題になるのは、「有機ELを構成する有機化合物を吹きつける」の部分。
この記事には溶媒に有機化合物を溶かしたor有機化合物自体が液体かのように書かれているが、このプロセスは真空条件下で有機化合物を熱し、昇華させてその蒸気を吹き付けている。
当然少しでも他の物質があるとたやすく有機化合物と反応してしまうわけで、この真空を保つのに膨大なコストがかかるわけです。
これを窒素雰囲気下、もしくは大気中で、溶媒に溶かしてインクジェット方式で基盤に薄膜が形成できるようになりましたよ、というのが革新的なわけです。
これができるようになると、それこそ写真を紙に印刷するくらいのコストで有機ELディスプレイなり照明が印刷できるようになります。
有機太陽電池や有機トランジスタも簡単に印刷できるシード技術が(山形大学をはじめ)多くの研究機関で生まれていますから、数十年後にはボタン一つでパソコンやスマホを印刷できるようになるかもしれません。
そうしたら、Facebookがやっているような気球を飛ばして発展途上国でも快適なネット環境を構築しようとする動きと合わせて、使い捨てパソコンのようなものが一気に普及する可能性があります。
何が言いたいかというと、曲がる、とか薄い、とか画質がキレイ、とは次元の違うイノベーションですよ、ということ。
韓国はそれが分かっていて、国をあげてじゃぶじゃぶ研究や産業に投資しているわけですね。
なので文科省さんや経産省さん、もっと大学に予算ください(切実)。
補足:これ一本で有機ELが分かる記事↓
https://newspicks.com/news/1539033/body/?ref=user_733400記事で、有機EL、というのが、全般的な有機ELの話か、インクジェットの話をしているのか、わかりにくく、混乱を招く。
基本は
スマホ:RGB蒸着 低分子 PPIとフレキ
TV:インクジェット、WOLED 消費電力大 しかしLCDに比べ利点が?
PCなど:まだ不明
インクジェット・印刷では、多くは低分子。高分子は照明用。
TCLはインクジェットに熱心で、6月の有機EL討論会でアッピールしていた。課題は、ムラ、と寿命、これは分子の粒径制御
ムラは、TELのがいい。
JOLEDもやっているが、装置はパナ製
スクリーンが、有機ELでインクジェットというのがあるが、PI。封止に使いというのもある。色ではない。
インクジェットのWOLEDは、中型以上のパネルにはいいが、消費電力が高く、携帯機器ではダメ。
TVでは、いいが、LCDに対して優位がない。
インクジェットで、いろいろ動いているが、なお、難しい。
以前の寄稿を参照してほしい。Takagi Naotoさんのコメント参照。
印刷か、蒸着か。高分子か低分子か。大型か小型か、などなど有機ELには幾つかの製造技術上での選択肢がある。この辺りは山形大学の城戸先生の「有機ELのすべて」という本に詳しい。
印刷技術に関しては日本だとソニー、パナソニックの技術者が集まったJOLEDが取り組んでおり、中型以上サイズでの印刷型有機ELの量産化を目指している。
印刷方式はコストインパクトが大きいが技術的な難易度が高いと聞く。また蒸着が達成している400-800ppiの高精細に関してはまだ達成できないとも聞く。200-300ppiが限度とも。
そう考えるとスマホ向けなどでは展開は難しく、まずはテレビ向けなどで大型パネルからの展開になる。大型パネルでの製造に関してはこの記事ではLGがカラーフィルター方式を採用していることが記載されている。LGは大型パネルでは有機ELテレビを展開しており発売当初は100万円もするようなテレビであったが、今はかなりコストダウンが進み40万円まで下がってる。白色LEDとRGBのカラーフィルターを使う方式なので、言ってみれば白色有機ELをLEDバックライトの代わりに使っているようなものではある。これも蒸着方式のはずだが、技術的難易度はRGB蒸着ほど高くないと聞く。
大型パネルをRGB蒸着の有機ELでチャレンジしていたのが三星だが、結局諦めてしまったという。(小型は勿論Galaxy向けで頑張ってる)そのため、三星は今でもCESなどでは液晶パネルのテレビをアピールしており、色度などの向上を図っている。対抗手段は無いかと思われたが製造装置メーカーであるカティーバにお金を突っ込んでるというのは結構将来へのベットという意味でなるほどなあ、とは思う。TCLもお金を入れてるということなので、かなり期待されてるということだろうか。
液晶パネルでいいじゃんという方もいらっしゃいますが、液晶パネルよりも安く出来るかもしれない、というところがポイントです。20年くらいそう言われ続けてますが、なかなかそうなりませんね…。液晶パネルは液晶パネルで独自の進化を遂げてるということなんでしょうけど、そろそろ技術的には限界かもしれませんね。